Spring框架 Bean IoC DI

转自http://blog.csdn.net/qq_15096707/article/details/72819930

1 介绍

Spring框架是个轻量级的Java EE框架。所谓轻量级,是指不依赖于容器就能运行的。Struts、Hibernate也是轻量级的。

轻量级框架是相对于重量级框架而言的,重量级框架必须依赖特定的容器例如EJB框架就必须运行在Glassfish、JBoss等支持EJB的容器中,而不能运行在Tomcat中。——《Java Web整合开发 王者归来》

Spring以IoC、AOP为主要思想,其中IoC,Inversion of Control 指控制反转或反向控制。在Spring框架中我们通过配置创建类对象,由Spring在运行阶段实例化、组装对象AOP,Aspect Oriented Programming,面向切面编程,其思想是在执行某些代码前执行另外的代码,使程序更灵活、扩展性更好,可以随便地添加、删除某些功能。Servlet中的Filter便是一种AOP思想的实现。

Spring同时也是一个“一站式”框架,即Spring在JavaEE的三层架构[表现层(Web层)、业务逻辑层(Service层)、数据访问层(DAO层)]中,每一层均提供了不同的解决技术。如下:

  • 表现层(Web层):Spring MVC
  • 业务逻辑层(Service层):Spring的IoC
  • 数据访问层(DAO层):Spring的jdbcTemplate

2 Spring中的IoC操作

对象的创建交由Spring框架进行管理

IoC操作方式:

  • IoC配置文件方式
  • IoC的注解方式。

2.1 IoC入门案例

1、 导入Spring框架中的相关jar包,这里只导入Spring的Core模块下的jar包(Core模块是框架的核心类库),以及 支持日志输出的 commons-logging 和 log4j 的jar包;
2、 创建一个普通的Java类,并在该类中创建方法,如下:
User.java

package com.wm103.ioc;

public class User {
    public void add() {
        System.out.println("add...");
    }
}

3、 创建Spring的配置文件进行Bean的配置
Spring的核心配置文件名称和位置不是固定的。但官方件建议将该核心配置文件放在src目录下,且命名为 applicationContext.xml。
这里为了方便,将核心配置文件放在src目录下,并命名为 bean1.xml,内容如下:

 <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
    <beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
           xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
           xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">
        <bean id="user" class="com.wm103.ioc.User"></bean>
    </beans>

4、编写测试类进行测试,通过配置文件创建类对象
TestIoC.java

package com.wm103.ioc;

import org.junit.Test;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;

/**
 * Created by DreamBoy on 2017/5/31.
 */
public class TestIoC {
    @Test
    public void testUser() {
        // 1. 加载Spring配置文件,根据创建对象
        ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("bean1.xml");
        // 2. 得到配置创建的对象
        User user = (User) context.getBean("user");
        System.out.println(user);
        user.add();
    }
}

3 Spring的bean管理 配置文件

3.1 什么是bean

<beans…/>元素是Spring配置文件的根元素,<beans…/>元素可以包含多个<bean…/>子元素,每个<bean…/>元素可以定义一个Bean实例每一个Bean对应Spring容器里的一个Java实例

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Bean实例化的方式:在Spring中通过配置文件创建对象

Spring容器集中管理Bean的实例化,Bean实例可以通过BeanFactory的getBean(String beanid)方法得到BeanFactory是一个工厂,程序只需要获取BeanFactory引用,即可获得Spring容器管理全部实例的引用。程序不需要与具体实例的实现过程耦合。大部分Java EE应用里,应用在启动时,会自动创建Spring容器组件之间直接以依赖注入的方式耦合甚至无须主动访问Spring容器本身

当我们在配置文件中通过方法配置一个Bean时,这样就需要该Bean实现类必须有一个无参构造器

3.1.1 Bean标签的常用属性

  1. id属性:确定该Bean的唯一标识符容器对Bean管理访问以及该Bean的依赖关系都通过该属性完成。Bean的id属性在Spring容器中是唯一的

  2. class属性:指定该Bean的具体实现类的全路径。注意这里不能使接口

  3. name属性:功能同id属性一致。但是在name属性值中可以包含特殊符号。

  4. scope属性:bean的作用域

    • singleton默认值 单例模式 ,在Spring IoC容器中,只有一个实例。非单态模式下,每次请求该Bean,都会生成一个新的对象。
    • prototype多例 每次通过容器的getBean方法获取prototype定义的Bean时,都将产生一个新的Bean实例
    • request:创建对象后将对象存放到request域。对于每次HTTP请求,使用request定义的Bean都将产生一个新的实例,即每次HTTP请求都会产生不同的Bean实例。当然只有在WEB应用中使用Spring时,该作用域才真正有效。
    • session:创建对象后将对象存放到session域。对于每次HTTPSession,使用session定义的Bean都将产生一个新的实例时,即每次HTTP Session都将产生不同的Bean实例。同HTTP一样,只有在WEB应用才会有效。
    • globalSession:创建对象后将对象存放到globalSession域每个全局的HTTPSession对应一个Bean实例。仅在portlet Context的时候才有效。

比较常用的是singleton和prototype

  • 如果一个Bean实例被设置为singleton,那么每次请求该Bean时都会获得相同的实例。容器负责跟踪Bean实例的状态负责维护Bean实例的生命周期行为

  • 如果一个Bean实例被设置为prototype,那么每次请求该id的Bean,Spring都会创建一个新的Bean实例返回给程序,在这种情况下,Spring容器仅仅使用new关键字创建Bean实例,一旦创建成功,容器将不会再跟踪实例,也不会维护Bean实例的状态

注意:配置文件中定义的bean并不是都在启动时实例化

< bean id=“accountService” class=“com.foo.DefaultAccountService” scope=“singleton”/>

只有在scope没有配置配置为如上时启动时才实例化。(如果一个singleton的bean依赖一个prototype的bean,那么这个prototype的bean在singleton的bean实例化时也会实例化。

如果定义为scope="prototype"那么只有在这个bean被使用时,才实例化,而且每次都是一个新对象,多例。

3.2 Bean实例化三种方式实现

★ 使用无参构造函数创建
★ 使用静态工厂创建
★ 使用实例工厂创建

1、 使用类的无参构造函数创建,如:

   <!-- 等同于 user = new com.wm103.ioc.User(); -->
    <bean id="user" class="com.wm103.ioc.User"></bean>

2、 使用静态工厂创建
如果一个Bean不能通过new直接实例化,而是通过工厂类的某个静态方法创建的,需要把< bean>的class属性配置为工厂类。如:

  <!-- 等同于 user = com.wm103.ioc.UserFactory.createInstance(); -->
    <bean id="user" class="com.wm103.ioc.UserFactory" factory-method="createInstance"></bean>

3、 使用实例工厂创建
如果一个Bean不能通过new直接实例化,而是通过工厂类的某个实例方法创建的,需要先配置工厂的< bean>标签,然后在需要创建的对象的bean标签的factory-bean属性配置为工厂类对象,factory-method属性配置为产生实例的方法。如:

<!-- 等同于 userFactory = new com.wm103.ioc.UserFactory(); -->
    <bean id="userFactory" class="com.wm103.ioc.UserFactory"></bean>
    <!-- 等同于 user = userFactory.createInstance(); -->
    <bean id="user" factory-bean="userFactory" factory-method="createInstance"></bean>

3.3 属性注入

属性注入指创建对象时,向类对象的属性设置属性值

在Spring框架中支持的注入方式

  • set方法注入
  • 有参构造函数注入

创建对象后通过set方法设置属性或采用有参构造函数创建对象并初始化属性

3.3.1 使用有参构造函数注入属性

案例:Demo1.java 提供有参的构造方法

package com.wm103.ioc;
public class Demo1 {
    private String demoName;

    public Demo1(String demoName) {
        this.demoName = demoName;
    }

    public void out() {
        System.out.println("This is Demo1.");
    }
}

bean的配置:

<bean id="demo1" class="com.wm103.ioc.Demo1">
    <constructor-arg name="demoName" value="Demo1"></constructor-arg>
</bean>

创建Demo1对象进行测试:

@Test
public void testDemo1() {
    // 1. 加载Spring配置文件,根据创建对象
    ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("bean1.xml");
    // 2. 得到配置创建的对象
    Demo1 demo1 = (Demo1) context.getBean("demo1");
    System.out.println(demo1);
    demo1.out();
}

3.2.2 使用set方法注入属性

案例:Demo2.java 提供属性的set方法

package com.wm103.ioc;
public class Demo2 {
    private String demoName;

    public void setDemoName(String demoName) {
        this.demoName = demoName;
    }

    public void out() {
        System.out.println("This is Demo2.");
    }
}

bean的配置:

<bean id="demo2" class="com.wm103.ioc.Demo2">
    <property name="demoName" value="Demo2"></property>
</bean>

创建Demo2对象进行测试:

@Test
public void testDemo2() {
    // 1. 加载Spring配置文件,根据创建对象
    ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("bean1.xml");
    // 2. 得到配置创建的对象
    Demo2 demo2 = (Demo2) context.getBean("demo2");
    System.out.println(demo2);
    demo2.out();
}

3.4 注入 对象类型 属性

以三层架构中的service层和dao层为例,为了让service层使用dao层的类创建的对象需要将dao对象注入到service层类中。具体实现过程中如下:
1、 创建service类、dao层接口、dao类,如下:
UserService.java

   package com.wm103.ioc;
    public class UserService {
        private UserDao userDao; // 声明为接口类型,降低service层与dao层的耦合度,不依赖于dao层的具体实现
    
        public void setUserDao(UserDao userDao) {
            this.userDao = userDao;
        }
    
        public void add() {
            System.out.println("service add...");
            this.userDao.add();
        }
  	}

UserDao.java

package com.wm103.ioc;

/**
 * 暴露给service层的接口
 * Created by DreamBoy on 2017/5/31.
 */
public interface UserDao {
    void add();
}

UserDaoImpl.java

package com.wm103.ioc;

/**
* 接口的具体实现
 * Created by DreamBoy on 2017/5/31.
 */
public class UserDaoImpl implements UserDao {
    @Override
    public void add() {
        System.out.println("dao add...");
    }
}

2、在配置文件中注入关系,如下:

 <!-- 配置service和dao对象 -->
    <!-- 因为service依赖于dao,所以先进行dao对象的bean配置 -->
    <bean id="userDao" class="com.wm103.ioc.UserDaoImpl"></bean>
    <bean id="userService" class="com.wm103.ioc.UserService">
        <!--
            注入dao对象
            name属性值为:service中的某一属性名称
            ref属性值为:被引用的对象对应的bean标签的id属性值
         -->
        <property name="userDao" ref="userDao"></property>
    </bean>

3、创建测试方法进行测试,如下:

@Test
public void testUserService() {
    ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("bean1.xml");
    UserService userService = (UserService) context.getBean("userService");
    System.out.println(userService);
    userService.add();
}

3.5 p名称空间注入属性

之前提到了一种set方法的属性注入方式,这里将介绍另一种属性注入的方式,名为 p名称空间注入。对比set方法的属性注入方式,核心配置文件配置修改如下:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xmlns:p="http://www.springframework.org/schema/p"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">
    <bean id="demo2" class="com.wm103.ioc.Demo2" p:demoName="DEMO2"></bean>
</beans>

3.6 注入复杂类型属性

对象注入复杂类型属性,如数组、List、Map、Properties

案例:PropertyDemo.java

package com.wm103.ioc;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.Properties;

public class PropertyDemo {
    private String[] arrs;
    private List<String> list;
    private Map<String, String> map;
    private Properties properties;

    public void setArrs(String[] arrs) {
        this.arrs = arrs;
    }

    public void setList(List<String> list) {
        this.list = list;
    }

    public void setMap(Map<String, String> map) {
        this.map = map;
    }

    public void setProperties(Properties properties) {
        this.properties = properties;
    }

    public String[] getArrs() {
        return arrs;
    }

    public List<String> getList() {
        return list;
    }

    public Map<String, String> getMap() {
        return map;
    }

    public Properties getProperties() {
        return properties;
    }
}

bean配置文件,内容如下:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">
    <bean id="pdemo" class="com.wm103.ioc.PropertyDemo">
        <!-- 注入数组 -->
        <property name="arrs">
            <list>
                <value>value 1 of array</value>
                <value>value 2 of array</value>
                <value>value 3 of array</value>
            </list>
        </property>
        <!-- 注入List集合 -->
        <property name="list">
            <list>
                <value>value 1 of list</value>
                <value>value 2 of list</value>
                <value>value 3 of list</value>
            </list>
        </property>
        <!-- 注入Map集合 -->
        <property name="map">
            <map>
                <entry key="key1" value="value 1 of map"></entry>
                <entry key="key2" value="value 2 of map"></entry>
                <entry key="key3" value="value 3 of map"></entry>
            </map>
        </property>
        <property name="properties">
            <props>
                <prop key="username">root</prop>
                <prop key="password">123</prop>
            </props>
        </property>
    </bean>
</beans>

4 IoC和DI的区别

IoC,控制反转,把对象的创建交给Spring进行配置管理。
DI,依赖注入,向类的属性设置值
IoC与DI的关系:依赖注入不能单独存在,需要在IoC基础之上完成操作。

5 Spring的bean管理(注解)

注解是代码中特殊的标记,使用注解可以完成特定的功能。注解可以使用在类、方法或属性上,写法如:@注解名称(属性名称=属性值)。

Spring的bean管理注解方式,案例如下:
1、 Spring注解开发准备

(1)导入jar包

导入基本的jar包:commons-logging、log4j、spring-beans、spring-context、spring-core、spring-expression相关jar包。

导入AOP的jar包:spring-aopjar包。

(2)创建类、方法
  User.java

package com.wm103.anno;

import org.springframework.stereotype.Component;

public class User {
    public void add() {
        System.out.println("User Add...");
    }
}

(3)创建Spring配置文件,引入约束;并开启注解扫描
  bean1.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
       http://www.springframework.org/schema/context http://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd">

    <!--
        开启注解扫描
            (1)到包中扫描类、方法、属性上是否有注解
     -->
    <context:component-scan base-package="com.wm103"></context:component-scan>

    <!--
            (2)扫描属性上的注解
    -->
    <!--<context:annotation-config></context:annotation-config>-->
</beans>

2、 注解创建对象

在创建对象的类上面使用注解实现,如:

@Component(value="user")
public class User {

创建测试类 TestAnno.java和测试方法,如:

package com.wm103.anno;

import org.junit.Test;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;

public class TestAnno {

    @Test
    public void testUser() {
        ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("bean1.xml");
        User user = (User) context.getBean("user");
        System.out.println(user);
        user.add();
    }
}

除了上述提到的 @Component注解外,Spring中还提供了@Component的3个衍生注解,其功能就目前来说是一致的,均是为了创建对象

  @Controller :WEB层
  @Servlet :业务层
  @Repository :持久层

 以单例或多实例方式创建对象,默认为单例,多例对象设置注解如下:

  @Component(value="user")
  @Scope(value="prototype")
  public class User {

3、注解注入属性

案例:创建Service类和Dao类,并在Service中注入Dao对象。如下:
(1)创建Dao和Service对象
UserDao.java

package com.wm103.anno;

import org.springframework.stereotype.Repository;

@Repository(value="userDao")
public class UserDao {
    public void add() {
        System.out.println("UserDao Add...");
    }
}

UserService.java

package com.wm103.anno;

import org.springframework.stereotype.Service;

import javax.annotation.Resource;

@Service(value="userService")
public class UserService {
    public void add() {
        System.out.println("UserService Add...");
    }

}

(2)在Service类中定义UserDao类型的属性并使用注解完成对象的注入
@Autowired

@Autowired
private UserDao userDao;

或者 @Resource

@Resource(name="userDao")
private UserDao userDao;

其中该注解的name属性值为注解创建Dao对象的value属性的值。这两种注解方式都不需要为将要注入的属性定义set方法
(3)创建测试方法

@Test
public void testUserService() {
    ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("bean1.xml");
    UserService userService = (UserService) context.getBean("userService");
    System.out.println(userService);
    userService.add();
}

注:配置文件注解混合使用
1)创建对象的操作一般使用配置文件方式实现;
2)注入属性的操作一般使用注解方式实现。

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